单片机的结构和原理全解课件.ppt

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1、§2.189C51单片机芯片内部结构及特点§2.289C51单片机引脚及其功能§2.389C51单片机存储器配置§2.4时钟电路及89C51CPU时序§2.5复位操作§2.689C51单片机工作过程第2章89C51单片机的结构和原理§2.189C51单片机芯片内部结构及特点§2.1.189C51单片机的基本组成§2.1.289C51单片机芯片内部结构§2.1.189C51单片机的基本组成一、组成二、89C51系列单片机的性能一、组成89C51单片机结构框图如图2-1所示89C51单片机结构框图89C51CPU振荡器和时序OSC64KB总线扩展控制器数据存储器256B

2、RAM/SFR2×16位定时器/计数器可编程I/O程序存储器4KBFLASHROM可编程全双工串行口外中断内中断控制并行口串行通信外部时钟源外部事件计数一、组成1、一个8位的微处理器CPU。用以存放可以读/写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。2、片内数据存储器(256B）:用以存放程序、一些原始数据和表格。3、片内4kB程序存储器FlashROM（4KB）:4、四个8位并行I/O（输入/输出）接口P0~P3:每个口可以用作输入，也可以用作输出。每个定时/计数器都可以设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时

3、的结果实现计算机控制5、两个或三个定时/计数器:可实现单片机与单片机或其它微机之间串行通信。6、一个全双工UART的串行I/O口:但需外接晶振和电容。7、片内振荡器和时钟产生电路:8、五个中断源的中断控制系统。9、具有节电工作方式休闲方式及掉电方式。二、89C51系列单片机的性能89C51/LV51是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机。它采用了CMOS工艺和高密度非易失性存储器（NURAM）技术，而且其输出引脚和指令系统都与MCS51兼容；片内的FlashROM允许在系统内改编程序或用常规的非易失性存储器编程器来编程。因此89C51/LV51是一种功能强、灵活性

4、高，且价格合理的单片机，可方便地应用在各种控制领域。注：89LV51是89C51单片机的一种低电压的型号，除了电压范围有区别之外，其余特性与89C51完全一致。§2.1.289C51单片机芯片内部结构一、结构图二、结构组成一、结构图由中央处理单元（CPU）、存储器（ROM及RAM）和I/O接口组成。89C51单片机内部结构如图2-2所示。P0驱动器P2驱动器P0锁存器P2锁存器RAM地址寄存器256BRAM4KBROMB寄存器暂存器1暂存器2ACCSP程序地址寄存器缓冲器PC增1PCDPTR中断、串行口和定时器PSWP1锁存器P1驱动器P3锁存器P3驱动器定时控制指

5、令寄存器指令译码器OSCALUP0.0-P0.7P2.0-P2.7P3.0-P3.7P1.0-P1.7XTAL1XTAL2PSENALEEARESET89C51单片机内部结构图运算器控制器存储器I/O接口二、结构组成（一）、中央处理单元（CPU）（二）、存储器（三）、I/O接口1、中央处理单元（89C51CPU）1）运算器2）控制器1）运算器（1）8位的ALU：（2）8位累加器ACC（A）：（3）8位程序状态寄存器PSW：（4）8位寄存器B：（5）布尔处理器：（6）2个8位暂存器：可对4位、8位、16位数据进行操作。（1）8位的ALU：（2）8位累加器ACC（A）：

6、它经常作为一个运算数经暂存器2进入ALU的输入端，与另一个来自暂存器1的运算数进行运算，运算结果又送回ACC。指示指令执行后的状态信息供程序查询和判别用。（3）8位程序状态寄存器PSW：（4）8位寄存器B：在乘除运算时，用来存放一个操作数也用来存放运算后的一部分结果；如不能做乘除运算时，作为通用寄存器。（5）布尔处理器：专门用于处理位操作的，以PSW中的C为其累加器（6）2个8位暂存器：ALU的两个入口处。2）控制器（1）程序计数器PC（16位）（2）指令寄存器IR及指令译码器ID（3）振荡器和定时电路（1）程序计数器PC（16位）由两个8位计数器PCH、PCL组成

7、。PC是程序的字节地址计数器，PC内容为将要执行的指令地址。改变PC内容，改变执行的流向。PC可对64KB的ROM直接寻址，也可对89C51片内RAM寻址。（2）指令寄存器IR及指令译码器ID由PC中的内容指定ROM地址取出来的指令经IR送至ID由ID对指令译码产生一定序列的控制信号，以执行指令所规定的操作。（3）振荡器和定时电路89C51单片机片内有振荡电路，只需外接石英晶体和频率微调电容（2个30pF左右），其频率范围为1.2MHz~12MHz。该信号作为89C51工作的基本节拍即时间的最小单位。2、存储器1）程序存储器（ROM）2）数据存储器（RAM）1）